근적외선 사진과 식생지수를 활용한 녹시율 측정 방법에 관한 연구 -서울시 서초구를 대상으로-

Abstract

21세기 초 도시경관에 대한 관심이 높아지며 도시의 친환경성을 진단하고자 도시 녹에 대한 양적 지표 개발이 이루어졌다. 그러나 당시 대부분의 지표는 녹피율과 같이 녹에 대해 평면적이고 간접적인 접근에 국한되었다. 이러한 한계를 극복하고자 사람이 실제로 체감하는 녹의 정도에 대한 지표인 녹시율이 개발되었다. 녹시율은 일정지점에서 서 있는 사람의 시계 내에서 식물이 점하고 있는 비율을 의미하며, 도시의 쾌적성을 평가하고 진단할 수 있는 하나의 양적 지표로 가치가 있다. 녹시율은 현재 서울시를 비롯한 지자체에서 도시환경을 진단하는 정책 및 도시계획의 양적지표로 활용되고 있다. 하지만 현행 녹시율 산출은 부정확한 촬영과 식생을 덩어리 형태로 구분하는 정확하지 못한 방법에 의해 산출되고 있다. 또한 측정 지점의 수는 측정 대상 가로 당 한 곳으로 샘플 수가 부족하여 지표로서의 대표성과 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다. 본 연구의 목적은 정확한 녹시율 산출 방법을 고안하는 것이다. 본 연구 방법의 효용성을 검증하기 위해 서울시 서초구를 대상지로 하여 현행과 본 연구의 녹시율 산출 방법을 각각 적용하고 비교하였다. 또한 본 연구방법을 통해 도출된 녹시율 결과가 현장의 상황과 여건을 효과적으로 반영하는지 살펴보았다. 본 연구는 크게 세 부분으로 나누어진다. 첫째 정확한 녹시율 산출 방법의 고안을 위한 촬영 및 분석방법을 모색하는 과정, 둘째 서초구를 대상지로 현행과 본 연구의 녹시율 산출방법을 적용하고 산출 과정을 비교하는 과정, 셋째 현장의 가로환경 자료를 활용하여 녹시율의 효용성 검증 과정이다. 첫째, 정확한 녹시율 산출 방법의 고안을 위해 예비촬영 및 분석을 실시하였다. 실험을 통해 여러 가지 영향 요인들을 변인 통제하며 최적의 촬영방법과 분석방법을 제안하였다. 촬영은 직사광선이 없는 흐린 날, 같은 지점에서 촬영이 반복 가능하도록 측정지점을 노면에 구체적으로 표시해 줄 것을 제안하였으며 가로의 소실점을 사진 중앙에 일치시키는 촬영방식을 따를 것을 제안하였다. 또한 근적외선, 적색 영역의 필터를 렌즈 앞에 장착하고 각각 독립적으로 촬영할 것을 제안하였다. 근적외선 촬영의 적정 노출 수준으로 F/11, S:2.5~5s, ISO 3200, 적색 영역 촬영의 적정 노출 수준으로 F/11, S:1/200 ~1/100s, ISO 3200의 촬영 설정을 제안하였다. 분석에 적합한 식생지수는 NDVI인 것으로 나타났다. NDVI 한계 값 설정을 통해 식생과 비식생을 구분하는 이진영상을 도출하여 녹시율을 추출하였다. 그 과정에서 비식생, 인공물이 식생과 함께 나타나는 오류가 있었지만, TRUE 컬러에서 추출한 녹색에 대한 이진영상과 교집합 하는 영상처리 전략을 통해 해결하였다. 이 같은 과정은 프로그래밍을 통해 자동화 할 수 있었고 효율적으로 결과 획득이 가능하였다. 두 번째, 현행 녹시율 산출 방법과 본 연구의 녹시율 산출 방법을 대상지에 적용하고 비교하였다. 각각의 녹시율 산출 방법을 촬영, 분석, 결과 단계에서 세부적으로 비교하였다. 그 결과 본 연구의 식생 탐지 및 녹시율 산출 결과는 현행과 비교하여 식생과 비식생의 구분이 명확하고, 미세한 구조물의 구분과 소규모 식생 탐지에 우수하였다. 하지만 일부 흐릿하게 촬영된 원경의 식생, 과도하게 그림자 진 하부 식생 탐지에 미흡함을 보였다. 종합적으로 본 연구 방법은 촬영 과정이 다소 불편하지만 정밀하고 효율적인 분석을 통해 정확하고 객관적인 녹시율 결과를 확보할 수 있는 유의점이 있었다. 세 번째, 녹시율에 영향을 미칠 것으로 예상되는 가로환경 인자들을 도출하고 통계적 분석을 통해 녹시율과의 상관관계를 살피며 녹시율 결과가 현장을 효과적으로 반영하는지 검증하였다. 그 결과, 통계적으로 관목의 유무와 식재의 연속성, 수관 폭이 녹시율에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 관목 등 하부 식생을 활용한 녹화방식은 가로수 1열을 추가적으로 식재하는 것만큼의 녹시율 증진 효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서 보인 정확한 녹시율 산출 방법은 현행 녹시율 측정과 비교하여 촬영 과정이 다소 까다로우나, 정밀한 분석과 효율적인 과정을 통해 보다 객관적이고 신뢰성 있는 녹시율 결과를 얻을 수 있다는 의미가 있다. 본 녹시율 산출 방법의 활용은 다양한 위계의 가로에서 도시 녹에 대한 효과적인 진단과 모니터링을 가능케 할 것으로 예상되며, 특히 소규모 녹지 탐지의 우수성은 보다 미시적인 접근과 진단을 가능케 할 것으로 기대된다. 또한 녹시율의 증진을 목표로 도시 녹화 계획 및 전략을 수립함에 있어서 가로수 중심의 녹화사업과 정책을 고집하는 것이 아닌, 관목 등의 소규모 녹지를 건물 주변에 연속적으로 조성하는 다양한 노력들이 고려되어야 할 필요가 있다. 녹시율의 증진은 결국 도시민이 녹을 직접적으로 체감하는 기회가 증가하는 것으로 볼 수 있으며, 도시에서 녹의 총량이 증가하는 것으로 해석할 수 있다. 이는 도시 녹지 효용의 증가와 함께 도시민의 쾌적하고 건강한 삶의 영유에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대되는 부분이다.